预拌砂浆生产原料及选用.docx

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预拌砂浆生产原料及选用

2　预拌砂浆生产原料及选用

2.1　胶凝材料

胶凝材料一般分为无机胶凝材料和有机胶凝材料两大类。

通常建筑上所用的胶凝材料是指无机胶凝材料，它是指这样一类无机粉末材料，当其与水或水溶液拌合后所形成的浆体，经过一系列的物理、化学作用后，能逐渐硬化并形成具有强度的人造石。

无机胶凝材料一般分为水硬性胶凝材料和气硬性胶凝材料两大类。

气硬性胶凝材料只能在空气中硬化，而不能在水中硬化，如石灰、石膏、镁质胶凝材料等，这类材料一般只适用于地上或干燥环境，而不适宜潮湿环境，更不能用于水中。

水硬性胶凝材料既能在空气中硬化，又能在水中硬化，这类材料通常称为水泥，如硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥等。

用于混凝土中的水泥，如硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣水泥等都可用于砂浆中。

对于某些预拌砂浆，如自流平砂浆、灌浆砂浆、快速修补砂浆、堵漏剂等，因要求其具有早强快硬的特性，常常采用铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、铁铝酸盐水泥等。

2.1.1　水泥

水泥可分为硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥等。

硅酸盐水泥是土木建筑工程中用量最大、用途最广的一类水泥，它是以硅酸盐水泥熟料作为主要组分，根据混合材料的品种和掺量分为硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥。

各品种水泥的组分和代号见表2-1。

表2-1硅酸盐水泥的组分和代号（GB175-2007）

品种

代号

组分（%）

熟料+石膏

粒化高炉矿渣

火山灰质混合材料

粉煤灰

石灰石

硅酸盐水泥

P·I

100

—

―

—

―

P·Ⅱ

≥95

≤5

—

―

—

≥95

—

―

≤5

普通硅酸盐水泥

P·O

≥80且＜95

＞5且≤20

矿渣硅酸盐水泥

P·S·A

≥50且＜80

＞20且≤50

—

P·S·B

≥30且＜50

＞50且≤70

―

火山灰质硅酸盐水泥

P·P

≥60且＜80

—

＞20且≤40

―

粉煤灰硅酸盐水泥

P·F

≥60且＜80

—

＞20且≤40

—

复合硅酸盐水泥

P·C

≥50且＜80

＞20且≤50

（1）硅酸盐水泥

硅酸盐水泥不掺混合材或混合材掺量很少（≤5%），水泥强度等级较高，因此硅酸盐水泥适用于配制高强混凝土和预应力混凝土等，而不适用于配制普通砂浆。

因为，配制普通砂浆时，为了满足砂浆工作性能要求，通常对水泥用量有最小值的限制，因而砂浆强度等级相对较低；如用硅酸盐水泥配制砂浆，这样所配制出的砂浆强度相对较高，势必造成水泥的浪费，而且砂浆的工作性能也不好。

（2）普通硅酸盐水泥

普通硅酸盐水泥掺一定量的混合材，水泥强度等级适中，是目前建筑工程中用量最大的一种水泥。

当用普通硅酸盐水泥配制砂浆时，水泥用量过大，则水泥强度较高，配制出的砂浆强度较高，造成水泥浪费，而当水泥用量少时，砂浆保水性较差，容易泌水。

为了解决这一问题，通常在砂浆中掺入活性矿物掺合料，如粉煤灰等，这样既可以降低水泥的用量，又可以改善砂浆的和易性。

（3）矿渣水泥

矿渣水泥中水泥熟料矿物的含量比硅酸盐水泥少得多，而且混合材在常温下水化反应比较缓慢，因此凝结硬化较慢。

早期强度较低，但在硬化后期（28天以后），由于水化产物增多，使水泥石强度不断增长，最后将超过硅酸盐水泥。

一般来说，矿渣掺入量越多，早期强度越低，但后期强度增长率越大。

矿渣水泥需要较长时间的潮湿养护，外界温度对硬化速度的影响比硅酸盐水泥敏感。

低温时，硬化速度较慢，早期强度显著降低；而采用蒸汽养护等湿热处理，可有效加快其硬化速度，且后期强度仍再增长。

矿渣水泥中混合材掺量较多，需水量较大，保水性较差，泌水性较大，拌制混凝土或砂浆时容易析出多余水分，在水泥石内部形成毛细管通道或粗大孔隙，降低均匀性。

另外，矿渣水泥的干缩性较大，如养护不当，在未充分水化之前干燥，则易产生裂纹。

因此矿渣水泥的抗冻性、抗渗性和抵抗干湿交替循环性能均不及普通水泥。

但矿渣水泥具有较好的化学稳定性，抗淡水、海水和硫酸盐侵蚀能力较强，这是因为矿渣水泥石中的游离氢氧化钙以及铝酸盐含量较少，宜用于水工和海港工程。

另外，矿渣水泥的水化热较低，具有较好的耐热性，可用于大体积混凝土工程或耐热混凝土工程。

（4）火山灰水泥

火山灰水泥强度发展与矿渣水泥相似，早期发展慢，后期发展较快。

后期强度增长是由于混合材中的活性氧化物与氢氧化钙作用形成比硅酸盐水泥更多的水化硅酸钙凝胶所致。

环境条件对其强度发展影响显著，环境温度低，凝结、硬化显著变慢；在干燥环境中，强度停止增长，且容易出现干缩裂缝，所以不宜用于冬期施工。

与矿渣水泥相似，火山灰水泥石中游离氢氧化钙含量低，也具有较高的抗硫酸盐侵蚀的性能。

在酸性水中，特别是碳酸水中，火山灰水泥的抗蚀性较差，在大气中CO2的长期作用下水化产物会分解，而使水泥石结构遭到破坏，因而这种水泥的抗大气稳定性较差。

火山灰水泥的需水量和泌水性与所掺混合材的种类有关，采用硬质混合材如凝灰岩时，则需水量与硅酸盐水泥相近，而采用软质混合材如硅藻土等时，则需水量较大、泌水性较小，但收缩变形较大。

（5）粉煤灰水泥

粉煤灰球形玻璃体颗粒表面比较致密且活性较低，不易水化，故粉煤灰水泥水化硬化比较慢，早期强度较低，但后期强度可以赶上甚至超过普通水泥。

由于粉煤灰颗粒的结构比较致密，内比表面积小，而且含有球状玻璃体颗粒，其需水量小，配制成的砂浆、混凝土和易性好，因此该水泥的干缩性小，抗裂性较好。

但粉煤灰水泥泌水较快，易引起失水裂缝，因此在混凝土和砂浆凝结期间宜适当增加抹面次数。

在硬化早期还宜加强养护，以保证混凝土和砂浆强度的正常发展。

粉煤灰水泥水化热低，抗硫酸盐侵蚀能力较强，但次于矿渣水泥，适用于水工和海港工程。

粉煤灰水泥抗碳化能力差，抗冻性较差。

（6）复合水泥

复合水泥的特性取决于其所掺混合材料的种类、掺量及相对比例，与矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥有不同程度的相似之处，其适用范围可根据其掺入的混合材种类，参照其他混合材水泥适用范围选用。

（7）铝酸盐水泥

铝酸盐水泥是以矾土和石灰石作为主要原料，按适当比例配合后进行烧结或熔融，再经粉磨而成，也称为高铝水泥或矾土水泥。

铝酸盐水泥具有硬化迅速、水泥石结构比较致密、强度发展很快、晶型转化会引起后期强度下降等特点。

铝酸盐水泥的最大特点是早期强度增长速度极快，24h即可达到其极限强度的80%左右，Al2O3含量越高，凝固速度越快，早期强度越高。

但铝酸盐水泥硬化时放热量大、放热速度极快，1d放热量即可达到总量的70%～80%，而硅酸盐水泥要放出同样的热量则需7d。

因此，铝酸盐水泥不适于大体积工程，但比较适合于低温环境和冬期施工。

另外，铝酸盐水泥还具有较好的抗硫酸盐性能、耐高温的特性。

由于铝酸盐水泥具有的这些特点，常被用来配制要求具有早强快硬的材料，如自流平砂浆、灌浆砂浆、快速修补砂浆、堵漏剂等。

（8）硫铝酸盐水泥

硫铝酸盐水泥是以铝质原料（如矾土）、石灰质原料（如石灰石）和石膏，按适当比例配合后，煅烧成含有适量无水硫铝酸钙的熟料，再掺适量石膏，共同磨细而成。

硫铝酸盐水泥凝结时间很快，水泥硬化也快，早期强度高，其抗硫酸盐侵蚀能力强，抗渗性好。

但硫铝酸盐水泥水化放热量大，适宜于冬期施工。

每一品种的水泥都有其不同的性能。

在预拌砂浆中应用时，要考虑到水泥性能的稳定性，一般要选用较大型的水泥企业，并应根据不同的预拌砂浆品种，选用不同种类的水泥，从而达到更好的适应性和经济性。

2.1.2　石膏

石膏是一种气硬性胶凝材料，由天然二水石膏（CaSO4·2H2O）脱水形成半水石膏。

由于加热条件不同，半水石膏可形成α型和β型两种不同的形态。

若将二水石膏置于具0.13MPa、124℃的过饱和蒸汽条件下蒸炼脱水，脱出的水是液体，则得到α型半水石膏，也称为高强石膏。

其晶粒较粗，调制成可塑性浆体的需水量较小，凝结时间较慢，硬化后强度较高。

若将二水石膏置于炉窑中煅烧，脱出的水是水蒸气，则得到β型半水石膏，也称建筑石膏。

其晶体较细，调制成一定稠度的浆体时，需水量较大，凝结时间较快，硬化后强度较低。

建筑石膏是一种白色粉末，密度约为2.60～2.75g/cm3，堆积密度为800～1000kg/m3。

建筑石膏与水拌和后，可调制成可塑性浆体，经过一段时间反应后，将失去塑性，并凝结硬化成具有一定强度的固体。

半水石膏加水后进行下面的化学反应：

（2-1）

半水石膏加水后发生溶解，生成不稳定的饱和溶液，溶液中的半水石膏水化后生成二水石膏。

由于二水石膏在水中的溶解度比半水石膏小得多，所以半水石膏的饱和溶液对二水石膏来说就成了过饱和溶液。

因此，二水石膏很快析晶。

由于二水石膏的析出，破坏了原有半水石膏溶解的平衡状态，这样促进了半水石膏不断地溶解和水化，直到半水石膏完全溶解。

在这个过程中，浆体中的游离水分逐渐减少，二水石膏胶体微粒不断增加，浆体稠度增大，可塑性逐渐降低，即“凝结”；随着浆体继续变稠，胶体微粒逐渐凝聚成为晶体，晶体逐渐长大、共生并相互交错，使浆体产生强度，并不断增长，即“硬化”。

实际上，石膏的凝结和硬化是一个连续的、复杂的物理化学变化过程。

图2-1不同种类石膏间的转化

建筑石膏是二水石膏在一定温度下加热脱水并磨细制成，其以β型半水石膏为主要组成。

建筑石膏密度通常为2500〜2700kg/m3，初凝时间不小于6min，终凝时间不大于30min。

建筑石膏的细度高，虽能加速半水石膏的水化速度，但是同时也增加石膏的标准稠度需水量，将引起石膏硬化体的孔隙率增加。

因此石膏细度提高并不能大幅度地提高其本身的强度。

高强石膏是二水石膏在加压蒸汽热处理条件下形成半水石膏,经干燥磨细而制成。

高强石膏的密度通常为2600~2800kg/m3。

高强石膏的细度要求，0.8mm筛的筛余不大于2%，0.2mm筛的筛余不大于8%。

初凝时间不早于3min，终凝时间不早于5min，不迟于30min。

建筑石膏和高强石膏凝结硬化快，常使用缓凝剂延长凝结时间。

建筑石膏广泛用于配制石膏抹面灰浆和制作各种石膏制品。

高强石膏适用于强度要求较高的抹灰工程和石膏制品。

我国目前生产的主要有纸面石膏板、纤维石膏板、空心石膏亭板、石膏砌块和装饰石膏制品等。

2.1.3　石灰

石灰是一种气硬性胶凝材料，是将以CaCO3为主要成分的原料（如石灰石），经过适当的煅烧，分解和排出二氧化碳所得到的成品，其主要成分是CaO。

通常根据加工方法，将石灰分成以下几种：

（1）块状生石灰：

由原料煅烧而成的白色疏松结构的块状物，主要成分为CaO。

（2）磨细生石灰：

由块状生石灰磨细而成的细粉，主要成分为CaO。

（3）消石灰（也称熟石灰）：

将生石灰用适量的水经消化和干燥制成的粉末，主要成分为Ca（OH）2。

（4）石灰膏：

将生石灰用过量水（约为生石灰体积的3～4倍）消化，或将消石灰与水拌和，所得具有一定稠度的膏状物，主要成分为Ca（OH）2和水。

生石灰是一种白色或灰色的块状物质，因石灰原料中常含有一些碳酸镁成分，所以经煅烧生成的生石灰中，也相应含MgO的成分。

在实际生产中，为了加快石灰石的分解过程，使原料充分煅烧，并考虑到热损失，通常将煅烧温度提高至1000～1200℃。

若煅烧温度过低、煅烧时间不充分，则CaCO3不能完全分解，将生成欠火石灰。

欠火石灰使用时，产浆量较低，质量较差，降低了石灰的利用率；若煅烧温度过高，将生成颜色较深、密度较大的过火石灰，它的表面常被黏土杂质融化形成的玻璃釉状物包覆，熟化很慢，使得石灰硬化后它仍继续熟化而产生体积膨胀，引起局部隆起和开裂而影响工程质量。

所以在生产过程中，应根据原材料的性质严格控制煅烧温度。

生石灰熟化时要放出大量的热，使熟化速度加快，当温度过高，且水量不足时，会造成Ca（OH）2凝聚在CaO周围，阻碍熟化进行，而且还会产生逆方向，所以要加入大量的水，并不断搅拌散热，控制温度不至于过高。

石灰与水作用后，迅速水化生成氢氧化钙，并放出大量热量，其反应式如下：

（2-2）

石灰和水作用后，石灰浆体大量放热，在最初比所放出的热量几乎是普通水泥1d放热量的9倍，是28d放热量的3倍，如此大的放热量，使水变成蒸汽而沸腾，从而破坏了石灰的凝聚-结晶结构，致使石灰浆体变成松散毫无联系的消石灰，而不能像其他胶凝材料那样凝结和硬化。

因此，使用生石灰时，应先加水拌和消化成消石灰或石灰膏，然后再使用。

石灰在空气中的硬化包括两个过程，即石灰浆体的干燥硬化和硬化石灰浆体的碳化。

石灰浆体的干燥硬化：

石灰浆体在干燥过程中，因水分蒸发形成孔隙网，使石灰粒子更加紧密而获得附加强度。

另外，水分蒸发引起溶液某种程度的过饱和，使Ca（OH）2逐渐结晶析出，促进石灰浆体的硬化。

碳化：

Ca（OH）2与空气中的CO2作用，生成不溶解的碳酸钙晶体，从而提高了强度。

碳酸钙在自然条件下具有较大的稳定性，为石灰浆体获得的最终强度。

由于空气中CO2的含量很低，按体积计算仅占整个空气的0.03%，碳化作用主要发生在与空气接触的表层上，而且表层生成的致密CaCO3薄膜阻碍了空气中C02进一步渗入，同时也阻碍了内部水分向外蒸发，使Ca（OH）2结晶作用也进行得较慢，所以石灰硬化是个非常缓慢的过程。

由于石灰浆体的硬化，只能在干燥状态下，通过水分的蒸发，Ca（OH）2进一步析晶以及水化粒子逐渐靠拢而形成强度。

其后，在空气中CO2的作用下生成碳酸钙，使强度进一步提高。

因此，预先消化而成的石灰浆体，硬化后强度并不高，因此石灰不宜在长期潮湿环境中或有水的环境中使用，只能用于干燥环境。

另外，石灰硬化过程中要蒸发掉大量水分，引起体积干燥收缩，易出现干缩裂缝。

在建筑工程中，石灰主要用于墙体砌筑或抹面工程。

石灰膏在水泥砂浆中作为保水增稠材料，具有保水性好、价格低廉等优点，有效避免了砌体如砖的吸水而导致的砂浆与基层或块材粘结差，是传统的建筑材料。

但由于石灰耐水性差，石灰膏质量不稳定，导致所配制的砂浆强度低、粘结性差，影响砌体工程质量，而且由于石灰粉摻加时粉尘大，施工现场劳动条件差，环境污染严重，不利于文明施工。

石灰使用前，需将生石灰熟化成石灰膏或消石灰粉，然后再按其用途或是加水稀释成石灰乳用于室内粉刷，或是掺入适量的砂或水泥、砂，配制成石灰砂浆或水泥石灰混合砂浆用于墙体砌筑或饰面。

但消石灰粉不能直接用于砌筑砂浆中。

配制砌筑砂浆时，当将生石灰熟化成石灰膏时，应用孔径不大于3mm×3mm的网过滤，熟化时间不得少于7d；磨细生石灰粉的熟化时间不得少于2d。

沉淀池中贮存的石灰膏，应釆取防止干燥、冻结和污染等措施。

严禁使用脱水硬化的石灰膏。

砂浆试配时石灰膏的稠度控制在（120±5）mm。

水泥砂浆中掺入石灰，可改善砂浆的和易性及施工性，提高粘结强度，减少开裂、弥补微裂缝等。

石灰膏掺量较小时对砂浆强度影响不大，但掺量较大时，则会显著降低砂浆强度。

砂浆中掺入石灰虽然可以提高砂浆的和易性和保水性，但硬化后砂浆的耐水性差、收缩大、抗压强度降低，而且生产、使用过程中易对环境造成污染，不提倡使用石灰改善砂浆的和易性和保水性。

现在已出现许多种改善砂浆性能的保水增稠材料，如砌筑砂浆增塑剂、砂浆稠化粉、纤维素醚等。

2.2骨料

2.2.1天然砂

细骨料的主要品种是砂。

砂是自然界中比较常见的物质，是由岩石风化等自然条件作用而形成的。

根据国家标准GB/T14684-94《建筑用砂》的规定，砂按产源分为海砂、河砂、湖砂、山砂；按细度模数MX分为粗、中、细、特细四种规格，按其技术要求分为优等品、一等品、合格品。

河、湖、海砂由于受水流的冲刷作用，颗粒多呈圆形，表面较光滑，在水泥基材料中使用时需水量小，砂粒与水泥间的黏结力较弱，海砂中还含有贝壳碎片和可溶性盐类等有害杂质。

山砂颗粒多具棱角，表面粗糙，需水量较大，和易性差，但砂粒与水泥间的黏结力强，有时含有较多的黏土等有害杂质。

（1）砂的粒度及颗粒级配

砂的粒度是指不同粒径的砂混合在一起后的平均粗细程度；颗粒级配则是指砂中大小颗粒的搭配情况。

砂的粒度和颗粒级配都通过筛分法确定。

用细度模数表示砂的颗粒级配情况。

筛分法是使用一套孔径为5.000mm、2.500mm、1.250mm、0.630mm、0.315mm和0.160mm的标准筛，按照筛孔的大小顺序，将500g的干砂由粗到细依次过筛，称得余留在各个筛网上的砂的质量，并计算出各筛网上余留砂的分计筛余百分率a1、a2、a3、a4、a5和a6（各筛上的筛余量占砂样总重的百分率）以及累计筛余百分率A1、A2、A3、A4、A5和A6。

其关系如表2-2所示。

表2-2分计筛余与累计筛余之间的关系

筛孔尺寸

分计筛余/%

累计筛余/%

4.75mm

A1=a1

2.36mm

A2=a1+a2

1.18mm

A3=a1+a2+a3

600um

A4=a1+a2+a3+a4

150um

A5=a1+a2+a3+a4+a5

砂的细度模数（MX）是衡量砂粗细程度的指标，它是上面2.500mm、1.250mm、0.630mm、0.315mm和0.160mm五种孔径的筛累计筛余百分率的总和。

细度模数MX按照下式计算：

（2-3）

细度模数MX越大，表示砂越粗。

其中，细度模数MX=3.7~3.1为粗砂，最适合于配制混凝土使用；细度模数MX=3.0~2.3为中砂；细度模数MX=2.2~1.6为细砂；细度模数MX=1.5~0.7为特细砂。

配制混凝土使用的砂为中、粗砂；某些粉状建材产品中使用的砂为特细砂。

（2）砂的技术性能要求

①有害物质限量砂中不宜混有草根、树叶、树枝、塑料品、煤块、炉渣等杂物。

砂中所含有的黏土、淤泥、有机物、云母、硫化物和硫酸盐等，是会对材料性能产生不利影响的有害杂质。

黏土、淤泥黏附于砂粒表面，影响水泥与砂粒的黏结，降低材料的强度、抗冻性和耐磨性等，并增大混凝土的干缩。

根据（GB/T14684-94）的规定，砂的含泥量应符合表2-3中的规定。

云母呈薄片状，表面光滑，与水泥的黏结不牢，能够降低强度。

有机物、氯盐和硫酸盐对水泥均有腐烛作用，都是砂中的有害物质，其含量都必须符合表2-3的规定。

由于自流平地坪材料中水泥是主要组分，选用细砂时应考虑到这些有害物质的含量，防止其对自流平地坪材料性能产生不利影响。

但同时，由于聚合物树脂的加入，有些有害物质比之在普通的水泥混凝土或砂浆中的危害已经被减缓或消除。

表2-3砂的有害物质含量（GB/T14684-2001）

项目

指标

Ⅰ类

Ⅱ类

Ⅲ类

云母（质量分数）/%＜

1.0

2.0

轻物质（质量分数）/%＜

1.0

有机物（比色法）

合格

硫化物及硫酸盐（SO3质量分数）/%＜

0.5

氯化物（氯离子质量分数）/%＜

0.01

0.02

0.06

注：

对于预应力混凝土、接触水体或潮湿条件下的混凝土所用砂，其氯化物（以NaCl计）含量应小于0.03%。

②砂的坚固性砂的坚固性用坚固性指标表示，是指气候环境变化或其他物理因素作用下抵抗破裂的能力。

砂的坚固性标用硫酸钠溶液检验，试验经5次循环后其质量损失应符合表2-3的规定。

③密度、体积密度、空隙率砂的密度、体积密度、空隙率等符合如下规定：

密度大于2.58g/cm3，松散体积密度应大于1400kg/m3，空隙率小于45%。

④碱集料反应碱集料反应是指水泥和混凝土的有关添加剂中碱性氧化物质（K2O、Na2O）、与砂中活性二氧化硅等物质在常温常压下缓慢反应生成碱硅胶后，吸水膨胀导致混凝土破坏的现象。

经碱集料反应试验后，由砂制备的试件无裂缝、酥裂、胶体外溢等现象-试件养护6个月龄期的膨胀率值应小于0.1%。

（3）颗粒级配

砂的颗粒级配应符合表2-4的规定。

表2-4砂的颗粒级配区

筛孔尺寸/mm

累计筛余（按质量计）/%

Ⅰ区

Ⅱ区

Ⅲ区

10.0（圆孔）

5.00（圆孔）

10~0

2.50（圆孔）

35~5

25~0

15~0

1.25（方孔）

65~35

50~10

25~0

0.630（方孔）

85~71

70~41

40~16

0.315（方孔）

95~80

92~70

85~55

0.160（方孔）

100~90

注：

砂的实际颗粒级配与表中所列数字相比，除5.00mm和0.630mm筛外，可以允许略超出分界线，但总量应小于5%。

（4）砂的选用

砂浆中的集料是不参与化学反应的惰性材料，在砂浆中起骨架或填料的作用。

通过集料可以调整砂浆的密度，控制材料的收缩性能等。

砂浆中所用的细集料粒径一般小于5㎜，所以必须经过筛分，最大粒径应通过5mm筛孔。

由于砂越细，其总表面积愈大，包裹在其表面的浆体就越多。

当砂浆拌合物的稠度相同时，细砂配制的砂浆就要比中粗砂配制的砂浆需要更多的浆体，由于用水量多了，砂浆强度也会随之下降，因此，优先选用中粗砂配制建筑砂浆。

但还需根据砂浆的用途、使用部位、基体等进行选取。

如砌筑砂浆，对于砖砌体，宜采用中砂；对于毛石砌体，由于毛石表面多棱角，粗糙不平，宜采用粗砂。

对于抹灰砂浆,砂的细度模数不宜小于2.4。

2.2.2人工砂

国家标准《建筑用砂》中明确了砂按产源分为天然砂和人工砂两类。

天然砂包括河砂、湖砂、山砂及淡化海砂；人工砂是经除土处理的机制砂和混合砂的统称，其中机制砂是由机械破碎、筛分制成的、粒径小于4.75mm的岩石颗粒，但不包括软质岩、风化岩的颗粒；混合砂为机制砂和天然砂混合制成的砂。

人工砂具有以下特性：

①人工砂颗粒表面较粗糙且具有棱角，用其拌制的混凝土或砂浆和易性较差、泌水量较大，但人工砂中含有的石粉可以部分改善砂浆的工作性能。

②人工砂是一种粒度、级配良好的砂，一个细度模数只对应一个级配，同时它的细度模数和单筛的筛余量呈线性关系。

对于一种砂，先通过试验建立关系式后，只要测定一个单筛的筛余量即可快速求出细度模数。

③机制砂中石粉含量的变化是随细度模数变化而发生变化的，细度模数越小，石粉含量就越高；反之，细度模数越大，石粉含量越低；当石粉含量小于17％免时，细度模数大于3；当石粉含量大于20％时，细度模数小于2.8。

④从砂颗粒组成统计结果分析，当砂石粉含量在20％左右时，砂各粒径的含量基本在中砂区，而0.315mm以下的颗粒在细砂区，这表明人工砂粗颗粒偏多，细颗粒偏少，特别是0.63~0.315mm一级的颗粒。

人工砂是由机械破碎、筛分而成的，颗粒形状粗糙尖锐、多棱角，通常用人工砂配制的混凝土砂率要比河砂混凝土大；并且人工砂颗粒内部微裂纹多、空隙率大、开口相互贯通的空隙多、比表面积大，加上石粉含量高等特点，用人工砂配制的砂浆与河砂砂浆有较大的差异。

人工砂的质量在很大程度上取决于加工人工砂的机械设备，此外还与原材料和制造工艺等密不可分。

在设备方面，制砂机按照破碎原理分为颚式、圆锥式、旋回式、捶式、旋盘式、反击式、对辊式和冲击式等，导致最终产品颗粒形状的优劣排序为：

棒磨式、锤式和冲击式等优于反击式、圆锥式和旋盘式，颚式、辊式和旋回式最差，但前者制造成本较高。

在我国水电建设中，生产人工砂通常采用国产棒磨机加工，再通过洗砂机脱水而得。

每生产1m3的砂需水4m3，产量一般较小。

有些工程单位采用螺旋洗砂机，细砂流失严重，有的高达30%～35%。

为了弥补这一损失，改善砂的级配，只得再设一套细砂回收设施。

国内一些小规模工地常用锤式破碎机，锤式破碎机有生产率高、破碎比大

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